ВИВЧЕННЯ СТРУКТУРИ ТА ТЕРМІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЗАЛІЗОВМІСНИХ СОРБЕНТІВ НА ОСНОВІ ПАЛИГОРСЬКІТУ ДЛЯ ВИЛУЧЕННЯ ІОНІВ Cr(VI) ТА U(VI)

Abstract

Мета. Дослідження структури, термічних та сорбційних властивостей залізовмісного сорбенту на основі палигорськіту. Методи. Для дослідження собентів використано РФА та мікроскопічні дослідження. Термічний аналіз проведено з метою уточнення структури матеріалів та встановлення температурних інтервалів сушіння та утилізації сорбентів. Для вивчення сорбційних властивостей матеріалів використано спектрофоториметричний метод. Результати. РФА отриманого матеріалу підтвердив, що частинки нанорозмірного нуль-валентного заліза закріпилися на поверхні палигорськіту. Трансмісійна електронна мікроскопія зразків підтвердила, що нанорозмірне нуль-валентне залізо утворює сферичні частинки, що розміщуються у вигляді агрегатів та ланцюгів. Отриманий композит характеризується рівномірним розподілом часточок нанорозмірного нуль-валентного заліза на поверхні палигорськіту. Термічний аналіз залізовмісного композиту на основі палигорськіту підтвердив, що до 170 °С відбувається виділення лише фізично зв’язаної води, що дозволяє обґрунтувати максимальну температуру сушіння матеріалу. Структурне перетворення мінералу починає відбуватися при температурі вище 960 °С. За цих умов відбувається утворення нових фаз, що підтверджує можливість утилізації відпрацьованих сорбентів за керамічною технологією. Екзотермічні ефекти, що відповідають температурам окиснення заліза у сорбентах дозволяють стверджувати, що розміри частинок заліза у залізовмісному композиті менша за розмір нанорозмірного нуль-валентного заліза, отриманого із розчину ферум(ІІ) сульфату. Ці дані, також підтверджують результати РФА. Сорбційні експерименти підтвердили, що синтезований композит ефективно видаляє Cr(VI) та U(VI) із водних середовищ при значеннях рН близьких до природних вод. Аналіз результатів сорбційних досліджень зразків висушених при температурах від 60 до 100 °C показав, що оптимальна температура сушіння залізовмісного композиту на основі палигорськіту за інших рівних умов синтезу становить 80 °C. Висновки. Вивчено структуру залізовмісного композиту. Встановлена максимальна температура сушіння синтезованих сорбентів та можливість утилізації відпрацьованих сорбентів по керамічній технології Підтверджено, що залізовмісний сорбент ефективно вилучає іонів важких металів та радіонуклідів з водних середовищ по сорбційно-відновлювальному механізму.